基于微生物悬浮生长生物滤器的中试循环水养殖系统的氮转化、氮磷收支及成本结构研究
发布时间：2021-11-15 23:35
循环水养殖相比于传统养殖模式具有节水,对环境污染危害小的优点,但其在技术和实际应用中还存在着一些不足。水处理装置多、处理流程长以及反硝化装置应用少等问题严重影响了经济效益和环境效益。生物絮凝技术作为新的养殖模式具有高效的脱氮除磷效果,能够维持养殖水质的稳定,形成的絮体可以被养殖动物摄食,从而降低饵料系数。微生物悬浮生长生物滤器是利用生物絮凝对水质的处理效果而作为循环水养殖系统的一个水处理单元,充分地发挥了絮凝技术的优势。本文研究了微生物悬浮生长生物滤器的循环水养殖系统中各功能单元的氮转化;微生物悬浮生长生物滤器中反应区和沉淀区对三态氮的去除速率以及微生物悬浮生长生物滤器的循环水养殖系统的氮磷收支及成本结构,以期为系统应用于实际生产做理论支持与技术指导。1.微生物悬浮生长生物滤器的循环水养殖系统各功能单元的氮转化以微生物悬浮生长生物滤器的循环水养殖系统为研究对象,分别研究了反应区、沉淀区和养殖区内三态氮的转化路径。以便了解系统内部的氮转化,更好地为系统应用于养殖生产作指导。结果表明,反应区具有明显去除硝氮的作用,同时氨氮和亚硝氮有短暂的积累;当亚硝氮含量高时反应区可以迅速将其去除,硝氮无...
【文章来源】：上海海洋大学上海市
【文章页数】：51 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
原位（A）和异位（B）生物絮凝Fig.1-1Thesitu(A)andexsitu(B)BFT
图 1-2 传统 RAS 与微生物悬浮生长 RASFig. 1-2 traditional RAS and microbial suspension growth RAS本实验所研究的微生物悬浮生长生物滤器的 RAS（图 1-2 右）是用微生物悬浮生长生物滤器代替了传统 RAS（图 1-2 左）中的固液分离装置、生物处理装置以及消毒装置而作为 RAS 中唯一的水处理装置。微生物悬浮生长生物滤器是利用BFT 原理，通过曝气使絮体在水体中悬浮生长的水处理装置[46]。养殖废水进入缓冲区后经循环泵提水进入微生物悬浮生长生物滤器进行废水处理，处理过的水再循环进养殖区进行重复利用。该系统可以避免 BFT 原位养殖工艺的不足，更好地发挥BFT在RAS中的作用。经刘文畅[47]研究得出该系统的水力停留时间（HydraulicRetention Time，HRT）为 4.5 h 时运行效果最佳，可以作为 RAS 养殖废水的核心处理装置。陈伟[48]研究了不同 C/N 对该系统废水处理效果的影响，结果表明系统脱氮除磷的效果随 C/N 的升高而增强，而系统稳定性则随 C/N 的升高而变差，系统可稳定运行的最高 C/N 为 15。
图 2-1 微生物悬浮生长生物滤器的循环水养殖系统Fig. 2-1 The microbial suspension growth bio-filter of recirculating aquaculture system1.1.2 系统运行方式及管理系统上层和下层养殖区各放养 300 尾澳洲宝石鲈(Scortum barcoo)，规格为32.56±8.05 g，运行期间系统 HRT 为 12h，投饵率为 2.5%，选用中山统一企业有限公司的罗非鱼饲料（粗蛋白质≥33%、粗纤维≤8%、粗脂肪≥2%、粗灰分≤12%、水分≤12%、总磷 0.6-3.5%、赖氨酸≥1.4%）。每天向反应区添加葡萄糖（分 2 次，早7:30 晚 7:30）维持 C/N>15[49]，反应区 TSS 维持在 2500-3500 mg·L-1左右，若超过3500 mg·L-1将反应区絮体混合液用泵抽出，待絮体沉淀后将上清液抽回反应区，收集絮体沉淀。养殖期间每 3 天检测一次养殖区、缓冲区、反应区和沉淀区的水质。检测指标包括氨氮、亚硝氮、硝氮、总氮、总碱度、DOC、TSS、FV30、pH、T 和 DO。养殖期间反应区 SVI30为 49.90±15.57 mL·g-1，系统运行期间水质指标如表 2-1。
【参考文献】：
期刊论文
[1]循环水养殖系统中反硝化技术研究进展[J]. 黄秀玉,荣浩翔,高月淑,李春杰,张振家. 水处理技术. 2019(02)
[2]水产养殖系统氮磷营养盐收支及其生态影响研究[J]. 王申,高珊珊,蒋力,黎祖福,申倩倩,冯建祥. 水产学杂志. 2018(05)
[3]碳氮比对生物絮凝反应器处理水质效果的影响[J]. 陈伟,谭洪新,罗国芝,孙大川,刘文畅. 上海海洋大学学报. 2018(06)
[4]池塘工程化循环水养殖锦鲤试验[J]. 杨志强,李潇轩,韩飞,冯冰冰. 水产养殖. 2018(08)
[5]短程硝化反硝化生物脱氮研究现状[J]. 李娜,胡筱敏,李国德,刘金亮,于洪军. 化工技术与开发. 2017(12)
[6]两种生物絮凝模式吉富罗非鱼养殖效果研究[J]. 吴盛凯,罗国芝,谭洪新,孙健,柳泽锋,侯志伟. 上海海洋大学学报. 2017(03)
[7]pH和硝化细菌浓度对氨氮氧化速率的影响[J]. 杨宏,姚仁达. 环境工程学报. 2017(05)
[8]生物絮凝反应器对中试循环水养殖系统中污水的处理效果[J]. 刘文畅,罗国芝,谭洪新,孙大川,刘冰,张世阳. 农业工程学报. 2016(08)
[9]厌氧氨氧化反应影响因素研究进展[J]. 陈重军,冯宇,汪瑶琪,喻徐良,王建芳. 生态环境学报. 2016(02)
[10]生物絮凝系统构建过程对吉富罗非鱼免疫酶和生长的影响[J]. 王潮辉,高启,谭洪新,刘文畅,罗国芝. 中国水产科学. 2015(04)
本文编号：3497726
【文章来源】：上海海洋大学上海市
【文章页数】：51 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
原位（A）和异位（B）生物絮凝Fig.1-1Thesitu(A)andexsitu(B)BFT
图 1-2 传统 RAS 与微生物悬浮生长 RASFig. 1-2 traditional RAS and microbial suspension growth RAS本实验所研究的微生物悬浮生长生物滤器的 RAS（图 1-2 右）是用微生物悬浮生长生物滤器代替了传统 RAS（图 1-2 左）中的固液分离装置、生物处理装置以及消毒装置而作为 RAS 中唯一的水处理装置。微生物悬浮生长生物滤器是利用BFT 原理，通过曝气使絮体在水体中悬浮生长的水处理装置[46]。养殖废水进入缓冲区后经循环泵提水进入微生物悬浮生长生物滤器进行废水处理，处理过的水再循环进养殖区进行重复利用。该系统可以避免 BFT 原位养殖工艺的不足，更好地发挥BFT在RAS中的作用。经刘文畅[47]研究得出该系统的水力停留时间（HydraulicRetention Time，HRT）为 4.5 h 时运行效果最佳，可以作为 RAS 养殖废水的核心处理装置。陈伟[48]研究了不同 C/N 对该系统废水处理效果的影响，结果表明系统脱氮除磷的效果随 C/N 的升高而增强，而系统稳定性则随 C/N 的升高而变差，系统可稳定运行的最高 C/N 为 15。
图 2-1 微生物悬浮生长生物滤器的循环水养殖系统Fig. 2-1 The microbial suspension growth bio-filter of recirculating aquaculture system1.1.2 系统运行方式及管理系统上层和下层养殖区各放养 300 尾澳洲宝石鲈(Scortum barcoo)，规格为32.56±8.05 g，运行期间系统 HRT 为 12h，投饵率为 2.5%，选用中山统一企业有限公司的罗非鱼饲料（粗蛋白质≥33%、粗纤维≤8%、粗脂肪≥2%、粗灰分≤12%、水分≤12%、总磷 0.6-3.5%、赖氨酸≥1.4%）。每天向反应区添加葡萄糖（分 2 次，早7:30 晚 7:30）维持 C/N>15[49]，反应区 TSS 维持在 2500-3500 mg·L-1左右，若超过3500 mg·L-1将反应区絮体混合液用泵抽出，待絮体沉淀后将上清液抽回反应区，收集絮体沉淀。养殖期间每 3 天检测一次养殖区、缓冲区、反应区和沉淀区的水质。检测指标包括氨氮、亚硝氮、硝氮、总氮、总碱度、DOC、TSS、FV30、pH、T 和 DO。养殖期间反应区 SVI30为 49.90±15.57 mL·g-1，系统运行期间水质指标如表 2-1。
【参考文献】：
期刊论文
[1]循环水养殖系统中反硝化技术研究进展[J]. 黄秀玉,荣浩翔,高月淑,李春杰,张振家. 水处理技术. 2019(02)
[2]水产养殖系统氮磷营养盐收支及其生态影响研究[J]. 王申,高珊珊,蒋力,黎祖福,申倩倩,冯建祥. 水产学杂志. 2018(05)
[3]碳氮比对生物絮凝反应器处理水质效果的影响[J]. 陈伟,谭洪新,罗国芝,孙大川,刘文畅. 上海海洋大学学报. 2018(06)
[4]池塘工程化循环水养殖锦鲤试验[J]. 杨志强,李潇轩,韩飞,冯冰冰. 水产养殖. 2018(08)
[5]短程硝化反硝化生物脱氮研究现状[J]. 李娜,胡筱敏,李国德,刘金亮,于洪军. 化工技术与开发. 2017(12)
[6]两种生物絮凝模式吉富罗非鱼养殖效果研究[J]. 吴盛凯,罗国芝,谭洪新,孙健,柳泽锋,侯志伟. 上海海洋大学学报. 2017(03)
[7]pH和硝化细菌浓度对氨氮氧化速率的影响[J]. 杨宏,姚仁达. 环境工程学报. 2017(05)
[8]生物絮凝反应器对中试循环水养殖系统中污水的处理效果[J]. 刘文畅,罗国芝,谭洪新,孙大川,刘冰,张世阳. 农业工程学报. 2016(08)
[9]厌氧氨氧化反应影响因素研究进展[J]. 陈重军,冯宇,汪瑶琪,喻徐良,王建芳. 生态环境学报. 2016(02)
[10]生物絮凝系统构建过程对吉富罗非鱼免疫酶和生长的影响[J]. 王潮辉,高启,谭洪新,刘文畅,罗国芝. 中国水产科学. 2015(04)
本文编号：3497726
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